stm32溫濕度-超聲波-LCD1602結合項目附Proteus仿真程序

ID:711352 · 發表于 2020-7-10 10:23

程序實現功能：
程序基于stm32芯片實現了控制LED燈亮滅、按鍵控制、串口通信、電機控制、溫濕度數據采集、超聲波測距、LCD顯示屏顯示內容這幾個功能，并用proteus8進行仿真。
1.電路圖

1、我設計的電路圖如下所示：
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

2. 程序功能介紹

程序總共包括控制LED燈亮滅、按鍵控制、串口通信、電機控制、溫濕度數據采集、超聲波測距、LCD顯示屏顯示內容這幾個功能，以下是這些功能的介紹：

2.1. LED燈亮滅與按鍵控制

程序默認運行時，兩個LED燈會被點亮。當按下按鈕后，兩個LED燈會閃爍。

2.2. 串口通信

程序運行時，虛擬終端接串口通信用到的接收端和發送端，通過配置波特率、傳輸的奇偶校驗位、停止位、字長以及重定向，將printf函數打印的內容打印到虛擬終端上。

2.3. 電機的控制

通過L298芯片，改變功率，來控制電機的轉動。

2.4. 溫濕度數據采集

用DHT11溫濕度傳感器來采集溫濕度信息。

通過了解DHT11的工作時序，設計好對應的延時函數，進行數據采集，同時通過循環將每次采集的數據打印在虛擬終端上。

2.5. 超聲波測距

通過超聲波測距模塊來進行測距。

通過了解超聲波測距模塊的時序，利用定時器，采集測到的距離，并且通過循環打印在虛擬終端上。

2.6. LCD液晶顯示器顯示數據

客戶端可以通過發送“database”字符串進入到數據庫的相關服務，在選擇相應功能執行。如下圖所示：

通過了解LM16016l中各引腳功能，相關控制指令以及寫時序和讀時序，在程序運行時，在顯示屏上打印“hello”。

3.具體代碼如下：

* 文件名  : UltrasonicWave.c
* 描述：超聲波測距模塊，UltrasonicWave_Configuration（）函數
         初始化超聲模塊，UltrasonicWave_StartMeasure（）函數
                     啟動測距，并將測得的數據通過串口1打印出來
* 實驗平臺：野火STM32開發板
* 硬件連接：------------------
*       | PC8  - TRIG    |
*       | PC9  - ECHO    |
*          ------------------
* 庫版本  ：ST3.5.0

UltrasonicWave.H

#ifndef __UltrasonicWave_H

#define       __UltrasonicWave_H

void UltrasonicWave_Configuration(void);             //對超聲波模塊初始化

void UltrasonicWave_StartMeasure(void);             //開始測距，發送一個>10us的脈沖，然后測量返回的高電平時間

#endif /* __UltrasonicWave_H */

復制代碼

UltrasonicWave.c
*********************************************************************************/
#include "./Wave/UltrasonicWave.h"
#include "./usart/bsp_usart.h"
#include "./Tim2/TIM2.h"

#define       TRIG_PORT    GPIOC             //TRIG
#define       ECHO_PORT    GPIOC             //ECHO
#define       TRIG_PIN    GPIO_Pin_8 //TRIG
#define       ECHO_PIN    GPIO_Pin_9       //ECHO

unsigned short int UltrasonicWave_Distance;    //計算出的距離

/*
* 函數名：DelayTime_us
* 描述  ：1us延時函數
* 輸入  ：Time          延時的時間 US
* 輸出  ：無
*/
void DelayTime_us(int Time)
{
unsigned char i;
for ( ; Time>0; Time--)
   for ( i = 0; i < 72; i++ );
}

/*
* 函數名：UltrasonicWave_Configuration
* 描述  ：超聲波模塊的初始化
* 輸入  ：無
* 輸出  ：無
*/
void UltrasonicWave_Configuration(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TRIG_PIN;                                        //PC8接TRIG
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                   //設為推挽輸出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(TRIG_PORT, &GPIO_InitStructure);                      //初始化外設GPIO

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ECHO_PIN;                                  //PC9接ECH0
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;                //設為輸入
  GPIO_Init(ECHO_PORT,&GPIO_InitStructure);                                              //初始化GPIOA
}

/*
* 函數名：UltrasonicWave_CalculateTime
* 描述  ：計算距離
* 輸入  ：無
* 輸出  ：無
*/
void UltrasonicWave_CalculateTime(void)
{
UltrasonicWave_Distance=TIM_GetCounter(TIM2)*5*34/2000;
}

/*
* 函數名：UltrasonicWave_StartMeasure
* 描述  ：開始測距，發送一個>10us的脈沖，然后測量返回的高電平時間
* 輸入  ：無
* 輸出  ：無
*/
void UltrasonicWave_StartMeasure(void)
{
  GPIO_SetBits(TRIG_PORT,TRIG_PIN);                //送>10US的高電平
  DelayTime_us(20);                                     //延時20US
  GPIO_ResetBits(TRIG_PORT,TRIG_PIN);

  while(!GPIO_ReadInputDataBit(ECHO_PORT,ECHO_PIN));                   //等待高電平
  TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);                                           //開啟時鐘
  while(GPIO_ReadInputDataBit(ECHO_PORT,ECHO_PIN));                      //等待低電平
  TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);                                                       //定時器2失能
  UltrasonicWave_CalculateTime();                                                                      //計算距離
  TIM_SetCounter(TIM2,0);

      printf("\r\ndistance:%d%d cm\r\n",UltrasonicWave_Distance/256,UltrasonicWave_Distance%256);

}

motor.h

#ifndef __MOTOR_H
#define __MOTOR_H
#include "stm32f10x.h"
#define DEBUG_MOTOR_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define MOTOR_GPIO GPIOB
#define Motor_Pin_1 GPIO_Pin_13
#define Motor_Pin_2 GPIO_Pin_14
void motor_init(void);
void motor_stop(void);
#endif

復制代碼

motor.c:

#include <./MOTOR/motor.h>
//初始化電機，讓電機跑起來
void motor_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Motor_Pin_1 | Motor_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(MOTOR_GPIO, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(MOTOR_GPIO,Motor_Pin_1);
GPIO_ResetBits(MOTOR_GPIO,Motor_Pin_2);
}
//讓電機停止
void motor_stop(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Motor_Pin_1 | Motor_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(MOTOR_GPIO, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(MOTOR_GPIO,Motor_Pin_1);
GPIO_SetBits(MOTOR_GPIO,Motor_Pin_2);
}

復制代碼

溫濕度.H

#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include "stm32f10x.h"
/************************** DHT11 數據類型定義********************************/
typedef struct
{
uint8_t humi_int; //濕度的整數部分
uint8_t humi_deci; //濕度的小數部分
uint8_t temp_int; //溫度的整數部分
uint8_t temp_deci; //溫度的小數部分
uint8_t check_sum; //校驗和
} DHT11_Data_TypeDef;
/************************** DHT11 連接引腳定義********************************/
#define DHT11_Dout_SCK_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd
#define DHT11_Dout_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOC
#define DHT11_Dout_GPIO_PORT GPIOC
#define DHT11_Dout_GPIO_PIN GPIO_Pin_15
/************************** DHT11 函數宏定義********************************/
#define DHT11_Dout_0 GPIO_ResetBits ( DHT11_Dout_GPIO_PORT, DHT11_Dout_GPIO_PIN )
#define DHT11_Dout_1 GPIO_SetBits ( DHT11_Dout_GPIO_PORT, DHT11_Dout_GPIO_PIN )
#define DHT11_Dout_IN() GPIO_ReadInputDataBit ( DHT11_Dout_GPIO_PORT, DHT11_Dout_GPIO_PIN )
/************************** DHT11 函數聲明 ********************************/
void DHT11_Init ( void );
uint8_t DHT11_Read_TempAndHumidity ( DHT11_Data_TypeDef * DHT11_Data );
void dht11_delay_ms(int32_t time);
void dht11_delay_us(int32_t time);
#endif /* __DHT11_H */

復制代碼

溫濕度.c

/**
******************************************************************************
* @file bsp_dht11.c
* @author fire
* @version V1.0
* @date 2015-xx-xx
* @brief 溫濕度傳感器應用函數接口
******************************************************************************
*/
#include "./dht11/bsp_dht11.h"
#include "./systick/bsp_SysTick.h"

復制代碼

LCD.H

#ifndef __LCD_H
#define __LCD_H
#include "stm32f10x.h"
/************************** LCD連接引腳定義********************************/
#define LCD_Dout_SCK_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd
#define LCD_Dout_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOC
/************************** LCD函數********************************/
void LcdWriteCom(uint8_t com);
void LcdGpioInit(void);
void LcdWriteDate(uint8_t date);
void LCD1602Init(void);
void LCD1602WriteCommand(uint8_t comm);
#endif /* __LCD_H */

復制代碼

LCD.C

#include "./LCD/bsp_lcd.h"
#include "./systick/bsp_SysTick.h"
uint8_t const table1[]="hello";
/*初始化用到的引腳*/
void LcdGpioInit(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12,Bit_RESET);
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init ( GPIOC, &GPIO_InitStruct);
}
/*******************************************************************************
* 函數名：write_com
* 函數功能：LCD1602 寫指令
* 輸入：無
* 輸出：無
*******************************************************************************/
void LcdWriteCom(uint8_t com)
{
Delay_us(20);
GPIOC->BSRR = 0x00ff0000;
GPIOC->BSRR = (com);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_10,Bit_RESET); //LCDRS
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_11,Bit_RESET); //LCDRW
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_12,Bit_RESET); //LCDEN
Delay_us(10);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_12,Bit_SET); //LCDEN
Delay_us(10);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_12,Bit_RESET); //LCDEN
Delay_us(10);
}
/*******************************************************************************
* 函數名：write_Date
* 函數功能：LCD1602 寫數據
* 輸入：無
* 輸出：無
*******************************************************************************/
void LcdWriteDate(uint8_t date)
{
Delay_us(20);
GPIOC->BSRR = 0x00ff0000;
GPIOC->BSRR = (date);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_10,Bit_SET); //LCDRS
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_11,Bit_RESET); //LCDRW
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_12,Bit_RESET); //LCDEN
Delay_us(10);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_12,Bit_SET); //LCDEN
Delay_us(10);
GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_12,Bit_RESET); //LCDEN
Delay_us(10);
}
/*******************************************************************************
* 函數名：LCD1602Init
* 函數功能：LCD1602初始化
* 輸入：無
* 輸出：無
*******************************************************************************/
void LCD1602Init(void)
{
uint8_t index=0;
Delay_ms(10);
LcdWriteCom(0x38); //設置16*2顯示，8位數據接口
LcdWriteCom(0x0c); //開顯示，顯示光標且閃爍
LcdWriteCom(0x06);//寫一個指針自動加一
LcdWriteCom(0x01);//清屏
Delay_ms(10);//延時一段時間時間，等待LCD1602穩定
LcdWriteCom(0x80);//設置第一行數據地址指針
for(index=0;index<13;index++)
LcdWriteDate(table1[index]); //寫入數據
// LcdWriteCom(0xc0);//設置第二行數據地址指針
// for(index=0;index<7;index++)
// LcdWriteDate(table2[index]); //寫入數據
}
/*******************************************************************************
* 函數名：LCD1602WriteCommand
* 函數功能：顯示指令到屏幕 U D L R S
* 輸入：comm 字符格式
* 輸出：無
*******************************************************************************/
void LCD1602WriteCommand(uint8_t comm)
{
LcdWriteCom(0xc0 + 14);
LcdWriteDate(comm); //寫入數據
}

復制代碼

main.c

/**
******************************************************************************
* @file main.c
* @author fire
* @version V1.0
* @date 2020-xx-xx
* @brief dht11溫濕度傳感器測試實驗
******************************************************************************
*/
#include "stm32f10x.h"
#include "./systick/bsp_SysTick.h"
#include "./dht11/bsp_dht11.h"
#include "./usart/bsp_usart.h"
#include "./Key/bsp_key.h"
#include "./Led/bsp_led.h"
#include "./LCD/bsp_lcd.h"
#include "./MOTOR/motor.h"
#include "./Tim2/TIM2.h"
#include "./Wave/UltrasonicWave.h"
/**
* @brief 主函數
* @param 無
* @retval 無
*/
int main(void)
{
DHT11_Data_TypeDef DHT11_Data;
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_HSI);
/* 配置SysTick 為1us中斷一次 */
SysTick_Init();
LED_GPIO_Config();
//LED1_ON;
LED2_ON;
LED3_ON;
motor_init();
//NVIC_Configuration();
TIM2_Configuration();
UltrasonicWave_Configuration();
LcdGpioInit();
LCD1602Init();
USART_Config();//初始化串口1
NVIC_Configuration();
printf("\r\n***秉火STM32 dht11 溫濕度傳感器實驗***\r\n");
/*初始化DTT11的引腳*/
DHT11_Init();
//printf("22\n");
UltrasonicWave_StartMeasure();
dht11_delay_ms(100);
while(1)
{
//調用DHT11_Read_TempAndHumidity讀取溫濕度，若成功則輸出該信息
if( DHT11_Read_TempAndHumidity ( & DHT11_Data ) == SUCCESS)
{
printf("\r\n讀取DHT11成功!\r\n\r\n濕度為%d.%d ％RH ，溫度為 %d.%d℃ \r\n",DHT11_Data.humi_int,DHT11_Data.humi_deci,DHT11_Data.temp_int,DHT11_Data.temp_deci);
}
else
{
printf("Read DHT11 ERROR!\r\n");
}
Delay_ms(100);
UltrasonicWave_StartMeasure();
dht11_delay_ms(100);
if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON )
{
/*LED2關閉*/
LED2_OFF;
motor_init();
}
if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON )
{
/*LED3關閉*/
LED3_OFF;
}
}
return 0;
}
/*********************************************END OF FILE**********************/

復制代碼

全部資料51hei下載地址：

stm32溫濕度-超聲波-LCD結合項目.7z (540.61 KB, 下載次數: 773)

ID:304785 · 發表于 2020-7-16 23:44

這個是牛的，給樓主點個贊

ID:139339 · 發表于 2020-7-30 00:23

看到能仿真成功，我也試試

ID:935902 · 發表于 2021-6-14 19:04

為什么keil5顯示

..\..\Output\DHT11.axf: error: L6002U: Could not open file ..\..\output\core_cm3.o: No such file or directory
Finished: 0 information, 0 warning, 0 error and 1 fatal error messages.
"..\..\Output\DHT11.axf" - 1 Error(s), 5 Warning(s).
Target not created.
Build Time Elapsed: 00:00:10

ID:934599 · 發表于 2021-6-15 09:16

LCD液晶顯示器怎么修改顯示

ID:935902 · 發表于 2021-6-17 11:20

撞南墻發表于 2021-6-14 19:04
為什么keil5顯示

..\..\Output\DHT11.axf: error: L6002U: Could not open file ..\..\output\core_cm3. ...

把if 改成else if 好了

ID:935902 · 發表于 2021-6-17 11:22

撞南墻發表于 2021-6-14 19:04
為什么keil5顯示

..\..\Output\DHT11.axf: error: L6002U: Could not open file ..\..\output\core_cm3. ...

因為用戶名是中文的原因

ID:387687 · 發表于 2022-3-14 12:55

看到能仿真成功，我也試試

ID:972656 · 發表于 2022-5-25 19:07

在仿真中

ID:972656 · 發表于 2022-5-25 19:16

*** Using Compiler 'V5.06 update 1 (build 61)', folder: 'E:\keil\ARM\ARMCC\Bin'
Build target 'Target 1'
compiling UltrasonicWave.c...
UltrasonicWave.c(1): error:  #5: cannot open source input file "./Wave/UltrasonicWave.h": No such file or directory
  #include "./Wave/UltrasonicWave.h"
UltrasonicWave.c: 0 warnings, 1 error
compiling w.c...
w.c(11): error:  #5: cannot open source input file "./dht11/bsp_dht11.h": No such file or directory
  #include "./dht11/bsp_dht11.h"
w.c: 0 warnings, 1 error
compiling LCD.c...
LCD.c(1): error:  #5: cannot open source input file "LCD/bsp_LCD.h": No such file or directory
  #include "LCD/bsp_LCD.h"
LCD.c: 0 warnings, 1 error
compiling main.c...
E:\keil\ARM\PACK\Keil\STM32F1xx_DFP\1.0.5\Device\Include\stm32f10x.h(96): error:  #35: #error directive: "Please select first the target STM32F10x device used in your application (in stm32f10x.h file)"
#error "Please select first the target STM32F10x device used in your application (in stm32f10x.h file)"
main.c: 0 warnings, 1 error
".\Objects\1.axf" - 4 Error(s), 0 Warning(s).
Target not created.
Build Time Elapsed:  00:00:00

ID:972656 · 發表于 2022-5-25 19:36

#error "Please select first the target STM32F10x device used in your application (in stm32f10x.h file)"

ID:972656 · 發表于 2022-5-25 21:35

撞南墻發表于 2021-6-14 19:04
為什么keil5顯示

..\..\Output\DHT11.axf: error: L6002U: Could not open file ..\..\output\core_cm3. ...

你這個好像是目標沒有創建

ID:1020198 · 發表于 2022-5-29 10:56

試了一下能仿真成功，牛！

ID:1045113 · 發表于 2023-4-15 22:25

測量出來的距離誤差有點大，把UltrasonicWave_Distance=TIM_GetCounter(TIM2)*5*34/2000;
改成UltrasonicWave_Distance=TIM_GetCounter(TIM2)*0.79;
會好很多

ID:743691 · 發表于 2023-4-17 18:41

看到能仿真成功，我也試試，不知道8.8能不能行

ID:1103550 · 發表于 2025-3-7 20:53

仿真不了啊。。LCD和串口都沒反應。。

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stm32溫濕度-超聲波-LCD1602結合項目附Proteus仿真程序

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stm32溫濕度-超聲波-LCD1602結合項目 附Proteus仿真程序

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